毕业设计-室分设计(共55页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上 毕业设计(论文)题目:东莞大岭山天和百货分布系统与网络优化设计 学生姓名: 潘文慧学 号: 专业班级: B11通信工程指导教师: 陈立旺学 院: 电气与信息工程学院 2015 年 5 月摘 要随着移动通信的发展,信号覆盖一直是移动通信网络建设的重点之一,室外区域和道路一般通过室外基站覆盖可以达到比较理想的效果,室内区域一般需要建设室内分布系统专项覆盖。室内覆盖是实现无线覆盖、优化网络容量分布、增加话务收入和提高用户满意度的一个重要手段。本文简要的介绍了TD-LTE系统的室内覆盖设计与网络优化问题,并综合论述了TD-LTE室内覆盖系统原理和关键技术,以及基于东莞大岭山
2、天和百货E-LW分布系统覆盖的设计方案与网络优化方案。在设计方案过程中,介绍了室内分布系统相关的器件。设计室内分布系统主要目的是提高移动网络的服务质量,但室内覆盖网络和其他网络单元一样,存在一些指标问题,对于室内分布系统需要进行维护优化,针对分布系统常见的问题,如临区切换等进行了分析,并提出了解决方法,为实际室内分布系统覆盖工程的设计和后期的维护优化提供了参考,具有较强的实用性。 关键词:室内覆盖; TD-LTE; 设计与优化方案AbstractWith the development of mobile communications, signal coverage has been one
3、 of the major mobile communication network constructions, outdoor areas and roads generally covered by outdoor base station can achieve more satisfactory results, and the indoor area is generally covered with a special need to build indoor distribution system. Wireless indoor coverage is coverage, o
4、ptimizing the distribution network capacity, increasing revenues and improving traffic is an important means of user satisfaction. This article briefly describes the indoor coverage of TD-LTE system design and network optimization problems, and comprehensive discussion of the TD-LTE indoor coverage
5、system principles and key technologies, and design -based TianHe stores E-LW distribution system covering and network optimization. In the design process, introduced the indoor distribution system-related devices. Design indoor distribution system is mainly aimed at improving the quality of service
6、of mobile networks , but indoor coverage network and other network elements as there are some indicators , for indoor distribution system requires maintenance optimization, a common problem for distributed systems , such as immersive handoff analyzed and proposed solutions, covering the design and o
7、ptimization of post- project maintenance to provide a reference for the actual indoor distribution system , with a strong practical . Key Words:indoor coverage; TD-LTE; design and optimization 目录专心-专注-专业1. 绪论1.1研究背景移动通信所具有的移动性和个性化服务特征,适应了信息时代的需要,一直以来都表现出旺盛的生命力和巨大的市场潜力。截止2009年年底,全球移动通信普及率为67%,发展中国家的移
8、动通信普及率也达到57%。移动业务对固定业务的替代作用日益显著,以我国为例,固定电话用户数还在下降,现已不足移动电话用户数的一半,移动数据业务增长也很快,我国手机上网人数占全国网民总数的60.8%,未来五年时间内,移动通信终端将超过PC成为主要的上网工具。伴随时代发展移动通信用户逐渐增多,业务宽带需求也随之加大,但是频谱资源却存在一定局限性,也正是因为如此移动通信技术随着时代发展也在不断更新。和其他技术进行对比我们可明显发现移动通信将其换代特点重点突显出来,由一代移动通信的普及化到二代移动通信在全国范围内的普及,直到现在诸多国家频繁应用于商业中的第三代移动通信,大约是间隔十年就会出现新的一代且
9、每一代都具备显著特性,和之前作以对比我们可明显发现频谱利用率得以提升。值得一提的是,在3G开始标准化十年之后的今天,以正交频分复用(OFDM)技术和多输入多输出天线(MIMO)技术为标志的3G长期演进(LTE)的标准化已基本完成,移动通信技术发展到一个新的高度。第三代移动通信技术之后国际上出现新的移动通信标准,即LTE。TD-LTE是时分双工(TDD, Time Division Duplex)模式的LTE系统,是TD-SCDMA的后续演进技术与标准。LTE 是 3GPP (3rd Generation Partnership Project)组织中第三代移动通信技术的演进技术,是对其进行可行
10、性研究与规范化的结果,通过深入分析与研究LTE、LTE-Advanced等使得全球设备商与运营商对此给予高度重视。LTE系统存在的前提基础是正交频分复用、多输入多输出技术,主要传输移动通信系统中优化分组之后的数据信息。TD-LTE在实验网之后也许会很快就会商用,这是网络发展的趋势,因此本文通过分析TD-LTE的关键技术,对TD-LTE的设计要点和网络优化进行探讨。1.2 TD-LTE技术的国内外发展现状移动宽带正在成为人们日常生活中必不可少的一项需求,随着互联网的发展,人们渐渐习惯了不论是在家里还是办公室或者路途中,都能享受到移动宽带服务。到2013年拥有宽带的人数将超过预估的18亿,其中约2
11、/3的人将成为移动宽带的消费者。而这些消费者中,绝大部分的需求为数据需求,而非以前的语音需求,这就要求我们的移动宽带服务能够提供更快的速率,更好的用户体验,因此,TD-LTE为移动运营商们提供了契机。TD-LTE为消费者和移动运营商们提供了一些重要益处: 性能和负载力:关于TD-LTE的要求之一是提供下行速率至少达到100Mbit/s。该技术允许速度超过200Mbit/s且爱立信已经演示了TD-LTE速率约为150Mbit/s。此外,时延应少于10ms。实际上,这意味着TD-LTE相比其他任何一种技术已经达到基本的4G要求。 简易性:首先,TD-LTE支持灵活的带宽,从低于5MHz到超过20M
12、Hz。到目前为止,3GPP已经将十个成对频谱带和四个非成对频谱带分配给LTE使用。并且未来将有越来越多的带宽被识别。这意味着一个运营商可能在“新”带宽中引入LTE,在这个“新”带宽里最易配置10MHz或20MHz载体,并最终在所有的带宽中配置LTE。其次,LTE无线网络产品将拥有一些特征,这些特征将简化下一代网络的构建和管理。例如,即插即用、自配置和自优化特征将简化并降低网络铺设和管理的成本。然后,LTE将与简化的、基于IP的核心和交换网络同时配置,该核心与交换网更易构建、维护和引入服务。 终端多样:除了手机之外,许多电脑和消费者电子设备,例如笔记本、超便携式设备、游戏设备和相机,将包含LTE
13、嵌入式模块。自从LTE支持切换并漫游至现有的移动网络,所有这些设备可以从一开始拥有无处不在的移动宽频网络覆盖。总之,运营商能够灵活地引入LTE以匹配其现有的网络、频谱、移动宽频和多媒体服务的业务目标。目前,截止到2013年10月,全球87个国家248个运营商承诺部署LTE网络,这其中包括185个商用网络和63个测试网络。截止到2013年10月,全球21个国家中已经有35个LTE网络投入到商用中,这其中就有2个TD-LTE网络。截止到2013年6月,全球LTE用户已经达到了 203万。截止到2013年10月,全球LTE终端已经达到197款。由此可见,世界范围内,LTE已经成为了下一代的移动通信网
14、络主要技术。在国内,中国移动也全面推进TD-LTE的发展。首先中国移动有这种基础。一为基础建设,中国移动为推动TD-SCDMA,具有了一定的市场规模,为TD-LTE的发展奠定了基础;二为Road Map的制定,2008年,中国移动启动TD-LTE设备规范的制定,推动产业链的快速发展,同时,TD-LTE世博会、预商用版本和商用版本设备规范的完成也助推了商用设备的全面出炉;三为与国际组织的合作,中国移动积极推动与3GPP、NGMN 、LSTI等国际组织之间的交流与合作,扩大TD-LTE在国际上的影响力;四为测试工作的开展,中国移动逐步进行POC、单系统与规模试验外场测试,为商用及商业阶段做准备。
15、2. TD-LTE基本原理2.1 TD-LTE的关键技术新一代宽带无线移动通信系统的出现将OFDM、MIMO技术作为重要支撑,能够通过移动通信空中接口技术对数据信息进行分组优化,之后再进行数据传输。本章主要对基础技术特点与概念进行简单介绍。2.1.1 OFDM 技术为了去除频率选择性衰落,需要进行窄带传输,而OFDM就是一种能够消除不同信号波形之间干扰的窄带传输,但是简单的OFDM由于需要频率之间的保护带宽使得系统的频谱效率不高。而重叠并且正交的OFDM既解决了频谱效率不高的问题,同时也解决了频率选择性干扰问题。如图2-1可知,正交频分复用(OFDM) 技术可以大大节省频率资源。在LTE系统中
16、,其下行链路釆用的是正交频分复用多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDM A)技术,上行链路采用的单载波频分多址(Single Carrier - Frequency Division Multiplexing Access, SC-FDMA)技术。图2-1传统频分复用和正交频分复用(OFDM)的区别OFDM传输的基本概念是:将高速数据分割成多个低速数据,低速数据通过一系列的子载波并行传输,每个子载波只占整个传输的一部分,总吞吐量是每一个单独的子载波的速率之和,功率能力被分配给所有使用的子载波上。通过快速傅里叶变换(Fast
17、Fourier Transform, FFT)可产生正交的子载波,子载波的数量由傅里叶变换的大小决定。使用OFDM技术,虽然充分提高了频谱利用率,节省了带宽资源,但也带来了新的挑战。首先是带来了由多径传播引起的符号间干扰(Inter Symbol Interference, ISI)。由于信号经过复杂的无线空间传播环境时,传播路径不止一条,且各条传播路径传播信号所需时间不一样,这就导致同一信号接收端多次受到,从而造成符号间的干扰。解决符号间干扰的办法是引入了循环前缀(Cyclic Prefix, CP)的概念,只要循环前缀的时间长于信道时延扩展,就可以完全消除ISI。引入的CP概念在解决ISI
18、的同时,还解决了 OFDM中另一个重要问题,即子载波间干扰( Inter Carrier Interference ,ICI)。截取OFDM信号后面的部分信号作为CP内容放在最前面,使得在接收处理OFDM信号时,实现了一个具有循环卷积特性的信号,当CP长度大于多径造成的时延时,就可以保证各个子载波间相互正交。OFDM技术具有如下特点: LTE系统引入了循环前缀的概念,截取OFDM信号后面的部分信号作为CP内容放在最前面,使得在接收处理OFDM信号时,实现了一个具有循环卷积特性的信号,循环前缀克服了码间串扰,使得各个信号之间保持正交; OFDM技术将串行传输数据分成多个以进行并行传输,这种方法解
19、决了高速数据传输时受到的频率选择性衰落; OFDM技术在有限的带宽条件下,最大化了传输速率,与此同时,还避免了不同子信道之间的干扰。2.1.2 MIMO 技术MIMO系统是在无线通信智能天线技术的基础上发展起来的,其主要的特点就是在系统的两端采用多天线发射和接收,以解决大容量高速率传输与宝贵的频率资源间的矛盾。对于一般的通信系统,多径效应引起的衰落是非常不利的,但是在MIMO系统中,却可以利用多径效应来进行数据传输。MMO技术包括空间复用、传输分集和波束赋形,它们的主要特点如下:空间复用传输通道是一种弱相关性的空间通道,多个独立的通道传递不同的数据流,从而提高数据的传输速率。一般情况下,空间复
20、用要求接受端的天线数目大于或者等于发射端天线数目。传输分集的基本原理是利用多个副本传输相同的信息,这多个副本在空间信道中通过多个不同的信道传输,由于每个空间信道的传输特性不同,因此,经过这些不同的信道传输之副本信息的衰落也将不一样。在接收端,接收机通过合并处理接收到的这些不同衰落的副本信息来还原原始信号。这就提高了信号传输的可靠性,传输分集最重要的就是空间信道的不相关性。波束赋形又叫空域滤波,它是一种利用天线阵列产生定向发射信号的信号传输技术。它利用了空间信道的强相关性,通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有方向性的波束,从而提高波束方向的信噪比,以此提高系统容量和覆盖范围。经过研究表明
21、MIMO系统的信道容量随着天线的数量的增加而线性的增加,也就是说MIMO技术可以在不增加带宽和发射功率的情况下,成倍的提高系统的容量,频谱利用率也成倍地提高了。2.1.3 多址传输方式多址技术又称为“多址连接”技术,是指把处于不同地点的多个用户接入一个公共传输媒质,实现各用户之间通信的技术。多址技术多用于无线通信并且是无线通信技术的基础。对于多址技术,TD-LTE规定了上行采用SC-FDMA即单载波频分多址技术,下行采用的是OFDMA即正交频分多址技术。根据LTE系统上下行传输方式的特点,无论是下行OFDMA,还是上行SC-FDMA都保证了使用不同频谱资源用户的正交性。2.2TD-LTE的优势
22、与特点2.2.1 TD-LTE的优势1、频谱利用率高 。2、对功控要求低 。3、采用智能天线和联合测试引入了所谓的空中分级,但效果如何,还待验证。4、避免了呼吸效应 TD不同业务对覆盖区域的大小影响较小,易于网络规划。2.2.2 TD-LTE的特点TD-SCDMA网络中所包含的业务信道具备较强专业性,在链路预算的基础上对每项业务最大损耗进行精准计算并获得覆盖范围。在系统演进到LTE的全过程类似于HSPA,能够实现业务信道共享,所以若想要对小区覆盖范围进一步明确,首要工作就是对小区边缘用户最低保障速率、小区边缘频谱效率要求等进一步明确,由于业务速率不一致,因此小区边缘所占RB数、SINR要求等也
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